探秘邯鄲 垃圾填埋場沼氣發電項目的研發過程
在人們的印象里,垃圾填埋場總是與污水、臭氣和成群的蒼蠅聯想在一起,但您可知,由垃圾產生的沼氣卻是一種清潔的可再生能源,用它發電可減少對環境的污染。
7月10日,經過一個月的試運行,我市垃圾填埋場沼氣發電CDM項目成功發電并網,所產電能全部輸入邯鄲市電網。那么,垃圾填埋是怎樣的一個概念?垃圾填埋場的沼氣到底是如何發電的?沼氣發電前和發電后為周圍環境帶來了哪些變化?垃圾填埋場未來的規劃藍圖又是怎樣?本報記者深入探訪我市垃圾填埋場沼氣發電CDM項目。
垃圾填埋:無害化處理
垃圾填埋場是怎樣運作的呢?先來掀開它的面紗吧。
我市垃圾無害化處理廠地處邯鄲縣三陵鄉境內,1998年在我市發改委(原市計委)立項,1999年開工建設,2000年底投入使用,距市中心約18公里,占地826畝,總投資1.39億元,設計日處理生活垃圾1200噸,設計使用年限20年,服務人口90萬以上,填埋區總庫容880萬立方米,目前總填埋量已達300萬噸。此垃圾填埋場技術先進、功能齊全,目前為我國華北最大、全國領先、功能齊全的生活垃圾無害化填埋場。
垃圾填埋場防止污染,這可是個大問題。為防止地下水受到污染,垃圾填埋區的底部采取兩層防滲漏措施,地面鑿平后,第一層粘土壓實防滲漏,第二層采取進口高密度聚乙烯土工膜防滲漏,給人的感覺是焊接形成了一個大塑料盆,上面由從奧地利進口的PU板覆蓋保護,然后下方鋪設導流管,垃圾產生的滲瀝液經導流管排至專門處理滲瀝液的污水處理區調節池。一個調節池可存7000立方米的滲瀝液,經過處理后達到國家二級排放標準,用于廠區綠化用水。此外,在填埋區,垃圾用黃土覆蓋,周圍安裝了4米高的防飛散網,防止垃圾亂飛。
市城管局垃圾管理處處長蔣寧勇告訴記者:“垃圾填埋場分兩個填埋區,地下設計為15米,地上設計為28米,第一填埋區部分位置已超過地面2米多,當前第二填埋區還未啟用。垃圾填埋場已使用了13年,按照目前的垃圾量,再使用14至15年沒有問題。我市主城區每天產生的1000多噸垃圾源源不斷地進入廠區,我們每天將垃圾過磅計量后進入填埋區,并按照國家規范扎實填埋。目前已集中處理生活垃圾300多萬噸,最大填埋深度約20米。它的建成運行為我市創建衛生城市、優秀旅游城市、園林城市都作出較大貢獻。”
變廢為寶:可持續發電
每一個成功事例的背后都有一個自己的故事。我市垃圾填埋場沼氣發電CDM項目就經歷了多年努力。該項目于2006年5月18日在北京簽署正式合同,2008年開工建設,2011年底獲省發改委審批通過,2012年獲國家發改委審批通過,2013年3月19日獲省電力公司并網手續審批驗收通過。項目經過各方的共同努力,終于成功發電并網,成為我省第二家利用沼氣發電的垃圾填埋場。據悉,整個項目分為沼氣收集系統、沼氣預處理系統、沼氣發電系統和沼氣焚燒系統,沼氣發電系統為沼氣綜合利用的最終環節,該項目采用國際合作的清潔發展機制(簡稱CDM)進行開發,減少溫室氣體排放。
該項目裝機量為兩臺1兆瓦的沼氣發電機組,項目投資概算計為3531.8萬元,預計年收集處理沼氣約800萬立方米,日均發電可達4萬度,年發電量可達1200萬度,相當于12000戶普通家庭一年的用電量。該項目發出的所有電均并入邯鄲市電網。同時該項目為節能減排項目,正常運營下,每年節約標準煤約0.45萬噸,相當于每年減少6萬多噸的二氧化碳排放量,將為我市創造良好的環境和社會效益。
項目單位邯鄲市良鄴再生能源開發有限公司高級工程師王宗印表示,垃圾沼氣發電與垃圾焚燒發電的共同點都是為了垃圾資源利用,通過發電并網實現變廢為寶的一種形式。不同點是,垃圾沼氣發電是在已衛生填埋垃圾的基礎上,進行氣體收集發電并網,投資小、見效快,減少廢氣擾民,但并網電量沒有焚燒發電多,受填埋量的制約,壽命有限,而垃圾焚燒發電不用填埋,直接焚燒發電,投資大,發電量大,但尾氣排放不好控制。
電站探訪:沼氣井深入地下13米采集沼氣
7月11日上午,淅瀝瀝的小雨中,記者沿著一條小路來到垃圾填埋場,周圍綠樹成蔭,由垃圾山方向刮來的風吹向記者,幾乎聞不出臭氣。垃圾場上空盤旋著很多鳥兒在覓食,不斷駛來的垃圾車提醒著記者這里是垃圾場。隨后記者看到,壯觀的垃圾山中間,一根根黑色粗管縱橫交錯地架在垃圾上,這便是抽取沼氣的管道。
王宗印告訴記者:“垃圾一旦進入填埋場,微生物的分解過程就開始了,其中大量的有機物將產生厭氧反應,以甲烷為主要成份的沼氣,產生的溫室效應是二氧化碳的20余倍散發到空氣中,既污染周邊空氣質量,又有爆炸的危險。沼氣收集系統按照每隔十多米設立一個沼氣井,垃圾場內共有80多個直徑為0.8米的沼氣井,每3至5個沼氣井串聯匯總至集氣管,組成一組輸送系統。”
記者在電站看到,為了減少噪音,發電機組放在集裝箱內。記者到來時發電機組正隆隆作響,平穩地運轉著。由于整個電站自動化程度高,總共只有7個工人。
沼氣到底是怎樣發電的呢?有意思的是,沼氣從已填埋的垃圾深處抽出來后,還不會立即用來發電,而是先要給它們做個“大掃除”。據王宗印介紹,收集來的沼氣要先經過精濾器提純,保證其中的顆粒狀物不大于5微米(比一個小孩的頭發絲還要細),然后經過脫水、氣體冷卻和除雜脫硫。此外,過濾后的沼氣通過地下管道輸送到低壓室,低壓室再輸送到高壓室,最終高壓室發出的10KV的電通過線纜并入邯鄲電網。記者在現場看到,在發電機組不遠處還有一個沼氣焚燒系統,它是沼氣處理的輔助設備,整個系統有火炬塔、火炬燃燒頭、高壓電子點火器等,多余的氣體可通過火炬焚燒系統焚燒處理,以免對周邊環境污染,又減少了爆炸的危險,該火炬焚燒沼氣量每小時可達500立方米。
蔣寧勇表示:“目前我市垃圾處理場每天產生沼氣量為2600立方米,之前通過倒氣筒直接排入大氣,現在不僅減少了垃圾填埋場向空氣中排放的沼氣對周邊環境的影響,同時實現了沼氣新能源的發電綜合利用,為改善我市垃圾填埋場的環境質量及實現可再生能源綜合利用有著積極作用。”
未來:垃圾山變公園
垃圾填埋場的位置選在哪里,這是很有講究的。蔣寧勇告訴記者:“垃圾無害化處理廠選址的位置必須距離村莊800米以上。但即使這樣,建廠初期還是有村民反映臭氣問題,風向下流的村莊受到臭味的影響會更嚴重些。沼氣發電項目是解決臭氣問題的關鍵。”
關于垃圾填埋場的前景也是非常令人遐想的。當垃圾填埋場按照規劃使用期滿后,兩個填滿區中間的隔擋將會去掉,用土將整個垃圾山覆蓋,然后封場綠化,成為邯鄲市的西郊公園。
關于市垃圾填埋場沼氣發電CDM項目的未來,擁有外資背景的合作方阿茲亞再生能源(沈陽)有限公司總經理阿貝托說出了自己的想法:“這個項目就像我們的孩子,孩子從出生到長大付出了很大精力,今天感到很自豪,因為它健康、成熟,可以自食其力了。我們已結下非常好的合作關系,未來希望它健康、穩定的發展。”